CN115603467A - 基于气体压差和光能发电的空压站电能储存*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，包括主控模块，用于对电能存储***进行数据的分析和判断，并且生成对应的控制指令发送到***的各执行模块；发电模块，用于发电为空压站提供电能，包括光能发电和气体压差发电；用电模块，将发电模块产生的电能进行调用；储能模块，用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能；通信模块，用于对电能存储***的各模块之间的通信连接；本发明储能模块用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能，储能模块用于将发电模块中多余的电能进行存储，在发电模块发电量不足时将存储的电量放出，供空压站和工厂的用电，从而确保对空压站的正常稳定供电。
Description
技术领域
本发明涉及空压站储能***技术领域，具体涉及基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***。
背景技术
空压机是用来压缩气体体积，以此增大气体压强，将电机的机械能变换为气体压力能，为其他装置提供气体能源动力的设备。在现代工业如此发达的今天，随处可见空气压缩机的影子，空压机在自动化控制、电子、矿业、农业、车辆、食品、航空等行业都有着极其广泛的用途。
现有的空压站在采用气体压差发电和光能发电的基础上，因未能对发电的电能进行合理的存储管理，会存在空压站用电发生中断或者用电不稳定，并且未能合理的管理发电电能造成能源的损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，储能模块用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能，储能模块用于将发电模块中多余的电能进行存储，在发电模块发电量不足时将存储的电量放出，供空压站和工厂的用电，从而确保对空压站的正常稳定供电。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，包括主控模块，用于对电能存储***进行数据的分析和判断，并且生成对应的控制指令发送到***的各执行模块；
发电模块，用于发电为空压站提供电能，包括光能发电和气体压差发电；
用电模块，将发电模块产生的电能进行调用；
储能模块，用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能；
通信模块，用于对电能存储***的各模块之间的通信连接。
作为本发明进一步的方案：包括云平台，用于对主控模块的数据信息进行存储，同时实现终端、电能存储***与空压站之间的物联。
作为本发明进一步的方案：包括监测模块，用于监测电能存储***的各个模块的状态，并将对应的状态生成数据信息发送到主控模块中。
作为本发明进一步的方案：所述用电模块包括工厂用电和空压站用电。
作为本发明进一步的方案：所述监测模块与发电模块相连，用于监测发电模块的发电数据，反馈到主控模块中控制光能发电和气体压差发电的工作状态。
作为本发明进一步的方案：所述监测模块与储能模块相连，用于监测储能模块中电能的存储量，反馈到主控模块中控制对储能模块的充电和放电。
作为本发明进一步的方案：所述监测模块与用电模块相连，用于监测用电模块的用电需求，反馈到主控模块中实现对用电模块的用电控制。
作为本发明进一步的方案：所述发电模块输出端与用电模块之间连接有逆变器和变压器。
作为本发明进一步的方案：所述储能模块包括储能电池组、超级电容组和耦合器。
作为本发明进一步的方案：所述通信模块包括RS485总线、Lora无线、以太网、Wi-Fi或GSM/GPRS通信协议的一种或多种。
本发明的有益效果：
(1)储能模块用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能，储能模块用于将发电模块中多余的电能进行存储，在发电模块发电量不足时将存储的电量放出，供空压站和工厂的用电，从而确保对空压站的正常稳定供电。
(2)通过监测模块对***的各个模块进行实时监测，从而可以根据***各模块的不同工作状态及时对***做出调整，确保***的正常稳定运行。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明电能储存***的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，包括主控模块，用于对电能存储***进行数据的分析和判断，并且生成对应的控制指令发送到***的各执行模块，通过主控模块控制电能存储***的各个单元模块，确保电能存储***的正常稳定运行。
发电模块，用于发电为空压站提供电能，包括光能发电和气体压差发电；其中光能发电和气体压差发电可以分别单独工作也可以同时工作，在发电的选择中，可以使用光能发电的前提下优先使用光能发电，在光能发电无法满足供电需求时则启用气体压差发电进行辅助，而由于光能发电需要光照的条件，因此在光能发电无法工作时采用气体压差发电来确保对空压机的正常供电，实现空压机的正常运转。
储能模块，用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能，储能模块用于将发电模块中多余的电能进行存储，在发电模块发电量不足时将存储的电量放出，供空压站和工厂的用电，从而确保对空压站的正常稳定供电。
进一步的，储能模块包括储能电池组、超级电容组和耦合器。储能电池组与耦合器和超级电容组电性连接，在超级电容组和耦合器的作用下便于将外界不稳定的电能转换成稳定的电能输入到储能电池组中储存起来，储能电池组的输出端与用电模块电性连接，并且储能电池组的输出端与用电模块的输入端之间串联有断路开关，便于将储能电池组中储存的电能输送到用电模块上，利用断路开关来控制储能电池组是否向用电模块输电。
通信模块，用于对电能存储***的各模块之间的通信连接，通信模块包括RS485总线、Lora无线、以太网、Wi-Fi或GSM/GPRS通信协议的一种或多种；采用兼容多种通信方式的结构，为用户实际应用中提供了可选择性。
云平台，用于对主控模块的数据信息进行存储，同时实现终端、电能存储***与空压站之间的物联，通过云平台实现对电能储存***的物联控制，可以实现远程对电能储存***进行控制，同时在云平台上设置有云存储模块，云存储模块对电能储存***的数据进行实时存储，且对电能储存***的异常数据进行存储，一方面方便维修人员对异常情况数据进行调用，从而实现对异常信息的快速判断提高维修效率，另一方面通过对异常数据的存储，可以对数据信息进行归纳总结，判断出电能储存***异常频发的故障点，并且对这些故障点进行重点分析处理，有利于降低电能储存***的故障率。
用电模块，将发电模块产生的电能进行调用；用电模块包括工厂用电和空压站用电，发电模块中产生的电能主要用于维持空压站的正常用电，因此在确保空压站用电稳定且正常的情况下，发电模块中富余的电能可以用于提供给工厂用电，当发电模块所能提供的电能仅能维持空压站用电的需求，则工厂用电使用常规的工业用电。
监测模块，用于监测电能存储***的各个模块的状态，并将对应的状态生成数据信息发送到主控模块中。
其中监测模块与发电模块相连，用于监测发电模块的发电数据，反馈到主控模块中控制光能发电和气体压差发电的工作状态，当监测模块检测到白天光照强度足够的情况下，则优先启用光能发电，同时监测模块检测到用电端的用电量是否足够，在用电足够的情况下，白天则只启用光能发电，同时为储能模块中充满电，当储能模块充电不足时则在白天启用气体压差发电进行辅助，在夜晚的情况下启用气体压差发电，由于夜晚不能使用光能发电，则夜晚发电量不足的情况下，通过储能模块放电辅助用电，从而确保对电能的正常供应。
监测模块同时对空压站所处位置的天气情况进行监测，当监测到存在有较多时间的阴雨天气时，此时的光能发电无法正常稳定的提供电能，而单独使用气体压差发电在无法保证对空压站用电和工厂用电同时供电的情况下，则通过切断对工厂的供电，使得发电的电量优先保证空压站的运行，工厂用电切换到正常的工业用电线路下，确保工厂各设备的正常运转。
监测模块与储能模块相连，用于监测储能模块中电能的存储量，反馈到主控模块中控制对储能模块的充电和放电，在电能储存***中，发电模块产生的电能最先保障给储能模块，在储能模块将电能蓄满后再对***的其他模块进行供电，因为储能模块保持电量蓄满的情况下，在发电模块发生异常无法正常发电时，储能模块中存储的电能可以保证空压站的临时运行，在储能模块进行供电的同时可以对发电模块进行检修，可以最大限度的确保对空压站的稳定供电。
当白天光能足够的情况下，首先同时启动光能发电和气体压差发电，确保发电模块发电量能够保证对储能模块和用电模块的同步供电，而当储能模块电能蓄满后，在确保光能发电能够保证对空压站用电和工厂用电进行稳定供电时，则关闭气体压差发电，通过光能发电单独进行供电；在供电过程中如发现光能发电无法单独进行供电，则启动气体压差发电进行辅助供电；而在夜晚的情况下光能发电无法提供电能时，则单独启用气体压差发电，并且在单独启用气体压差发电的情况下，检测到无法对空压站用电和工厂用电进行同步稳定供电时，则切断工厂用电与用电模块之间的连接，使得气体压差发电单独为空压站进行供电。
监测模块与用电模块相连，用于监测用电模块的用电需求，反馈到主控模块中实现对用电模块的用电控制，检测模块通过检测用电模块的用电需求和发电模块的发电量，并将对应的数据实时反馈到主控模块处，主控模块通过对比发电模块的发电量和用电模块的用电需求，对发电模块的工作状态以及用电模块的工作状态进行调整，确保发电模块可以稳定的为用电模块进行供电，确保***的正常稳定运行。
发电模块输出端与用电模块之间连接有逆变器和变压器，通过在发电模块和用电模块之间设置逆变器和变压器，有效对发电模块输出的电能进行转化，使得输入到用电模块处的电能为工厂用电和空压站用电所需的用电类型。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，包括主控模块，用于对电能存储***进行数据的分析和判断，并且生成对应的控制指令发送到***的各执行模块；
发电模块，用于发电为空压站提供电能，包括光能发电和气体压差发电；
用电模块，将发电模块产生的电能进行调用；
储能模块，用于对发电模块产生的电能进行存储以及为用电模块提供电能；
通信模块，用于对电能存储***的各模块之间的通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，包括云平台，用于对主控模块的数据信息进行存储，同时实现终端、电能存储***与空压站之间的物联。
3.根据权利要求1所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，包括监测模块，用于监测电能存储***的各个模块的状态，并将对应的状态生成数据信息发送到主控模块中。
4.根据权利要求1所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述用电模块包括工厂用电和空压站用电。
5.根据权利要求3所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述监测模块与发电模块相连，用于监测发电模块的发电数据，反馈到主控模块中控制光能发电和气体压差发电的工作状态。
6.根据权利要求3所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述监测模块与储能模块相连，用于监测储能模块中电能的存储量，反馈到主控模块中控制对储能模块的充电和放电。
7.根据权利要求3所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述监测模块与用电模块相连，用于监测用电模块的用电需求，反馈到主控模块中实现对用电模块的用电控制。
8.根据权利要求1所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述发电模块输出端与用电模块之间连接有逆变器和变压器。
9.根据权利要求1所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述储能模块包括储能电池组、超级电容组和耦合器。
10.根据权利要求1所述的一种基于气体压差和光能发电的空压站电能储存***，其特征在于，所述通信模块包括RS485总线、Lora无线、以太网、W i-F i或GSM/GPRS通信协议的一种或多种。
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